Nyheter

Forskning om flamskyddsförmåga hos fordonsmaterial och tillämpningstrender för flamskyddsfibrer i fordon

Med den snabba utvecklingen av bilindustrin har bilar – som används för pendling eller transport av varor – blivit oumbärliga verktyg i människors liv. Även om bilar erbjuder bekvämlighet, utgör de också säkerhetsrisker, såsom trafikolyckor och självantändning. På grund av det begränsade utrymmet och de brandfarliga inredningsmaterialen är en brand som bryter ut i ett fordon ofta svår att kontrollera, vilket äventyrar passagerarnas liv och egendom. Därför bör brandsäkerhet i fordon vara en viktig angelägenhet för användarna.

Orsaker till fordonsbränder kan generellt sett delas in i:
(1) Fordonsrelaterade faktorer, inklusive elektriska fel, bränsleläckor och mekanisk friktion orsakad av felaktiga modifieringar, installationer eller underhåll.
(2) Externa faktorer, såsom kollisioner, vältningar, mordbrand eller obevakade antändningskällor.

Nya energifordon, utrustade med batterier med hög energitäthet, är särskilt benägna att utsättas för bränder på grund av kortslutningar orsakade av kollisioner, punkteringar, termisk rusning från höga temperaturer eller för hög ström vid snabbladdning.

01 Forskning om flamskyddsförmåga hos fordonsmaterial

Studien av flamskyddsmedel började i slutet av 1800-talet i USA. Med de senaste årens tekniska framsteg har det funnits nya krav på forskning om flamskyddsförmågan hos material till bilinredning, främst inom följande områden:

Först, teoretisk forskning om flamskyddsmedel. Under senare år har forskare i Kina lagt stor vikt vid att studera förbränningsmekanismer hos olika fibrer och plaster, samt tillämpningen av flamskyddsmedel.

För det andra, utveckling av flamskyddsmaterial. För närvarande finns det många typer av flamskyddsmaterial under utveckling. Internationellt har material som PPS, kolfiber och glasfiber framgångsrikt använts inom olika industrier.

För det tredje, forskning om flamskyddande tyger. Flamskyddande tyger är enkla att producera och mycket effektiva. Medan flamskyddande bomullstyger redan är välutvecklade, är forskningen om andra flamskyddande textilier fortfarande begränsad i Kina.

För det fjärde, föreskrifter och testmetoder för flamskyddsmedel.

Material för bilinredning kan i stort sett delas in i tre kategorier:

Fiberbaserade material (t.ex. säten, mattor, säkerhetsbälten) – de mest använda och i direkt kontakt med passagerare.
Plastbaserade material.
Gummibaserade material.

Fiberbaserade material, som är mycket brandfarliga och i närheten av passagerare, utgör betydande risker vid brand. Dessutom är vissa fordonskomponenter, såsom batterier och motorer, placerade nära textilmaterial, vilket ökar sannolikheten för brandspridning. Därför är det avgörande att studera flamskyddsförmågan hos bilmaterial för att fördröja förbränningen och ge passagerarna längre tid att fly.

02 Klassificering av flamskyddsmedel

Inom industriella textiltillämpningar upptar biltextilier en betydande andel. En genomsnittlig personbil innehåller cirka 20–40 kg inredningsmaterial, varav det mesta är textilier, inklusive sätesöverdrag, kuddar, säkerhetsbälten och nackstöd. Dessa material är nära förknippade med förarens och passagerarnas säkerhet, vilket kräver flamskyddsmedel för att bromsa flamspridning och öka flykttiden.

Flamskyddande fibrerdefinieras som fibrer som antingen inte antänds eller brinner ofullständigt vid kontakt med en brandkälla, vilket producerar minimala lågor och självsläcker snabbt när brandkällan avlägsnas. Limiting Oxygen Index (LOI) används vanligtvis för att mäta brandfarlighet, där en LOI över 21 % indikerar låg brandfarlighet.

Flamskyddsfibrer är indelade i två kategorier:

Naturligt flamskyddande fibrer
Dessa fibrer har inbyggda flamskyddsgrupper i sina polymerkedjor, vilket förbättrar termisk stabilitet, ökar nedbrytningstemperaturer, undertrycker generering av brandfarlig gas och främjar bildandet av förkolning. Exempel inkluderar:

Aramidfibrer (t.ex. para-aramid, meta-aramid)
Polyimidfibrer (t.ex. Kermel, P84)
Polyfenylensulfidfibrer (PPS)
Polybensimidazol (PBI) fibrer
Melaminfibrer (t.ex. Basofil)

Meta-aramid-, polysulfonamid-, polyimid- och PPS-fibrer har redan massproducerats i Kina.

Modifierade flamskyddsfibrer
Dessa fibrer får flamskyddsförmåga genom tillsatser eller ytbehandlingar, inklusive:

Flamskyddande polyester
Flamskyddande nylon
Flamskyddande viskos
Flamskyddande polypropen

Modifieringsmetoder inkluderar sampolymerisation, blandning, kompositspinning, ympning och efterbehandling.

03 Tillämpningar av högpresterande flamskyddsfibrer inom fordonsskydd

Flamskyddsmaterial för bilar måste uppfylla specifika krav på grund av utrymmesbegränsningar. Till skillnad från andra tillämpningar bör dessa material antingen motstå antändning eller uppvisa kontrollerade förbränningshastigheter (t.ex. ≤70 mm/min för personbilar).

Dessutom kan man tänka på följande:

Låg rökdensitet och minimala utsläpp av giftiga gaserför att säkerställa passagerarnas säkerhet.
Antistatiska egenskaperför att förhindra bränder orsakade av bränsleånga eller dammansamling.

Statistik visar att varje bil använder 20–42 m² textilmaterial, vilket indikerar en stor tillväxtpotential inom biltextilier. Dessa textilier kategoriseras i funktionella och dekorativa typer, med ökande betoning på funktionalitet – särskilt flamskydd – på grund av säkerhetsproblem.

Högpresterande flamskyddsmedel används i: